人类活动与诱发地质灾害，本文主要内容关键词为：地质灾害论文,人类论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
现代人类社会高度发达，科学技术快速发展，人类各种生活、生产及工程建设活动规模空前扩大，已经成为地质环境变化和诱发地质灾害的巨大驱动力。在人类活动影响下，能引起岩土的运动和地下水的运移。当自然平衡受到严重破坏后，常可发生突发性灾害，形成人为的地质灾害。因此，协调和控制人类活动和地质环境关系是防灾、减灾的根本措施。
本文介绍人类各种工程活动，在不同的地质条件下造成诱发地质灾害的现象，为环境保护和防止灾害，保证可持续发展指出了方向，使人类活动得以与地质环境相协调。
1 人类活动与诱发地质灾害
目前地质灾害的发生种类，发生频次及危害都呈现一种明显增长的趋势，且单纯由自然因素引起的地质灾害越来越少见，越来越多的地质灾害都与人类活动有关，即人类活动诱发了越来越多的地质灾害。
随着世界人口的不断增加、科学技术、工农业生产水平、建设速度的加快，提高，开发利用各种资源的速度和范围不断增大，人类经济活动和工程活动的规模越来越大，强度越来越高，人工开挖，搬运和堆积的速度已大大超过自然地质作用的速度，人类活动已成为地球上一种巨大营力，迅速而剧烈地改变着自然界，深刻地影响着地质环境。人类的工程活动与地质环境有着相互依存和相互作用的关系，当对地质环境的客观认识做出了错误的判断，或盲目行为，违反了自然规律或超出了地质环境的承受能力时，地质环境就会作出强烈地反馈作用，作害于人类，即人类活动可诱发地质灾害（称人为地质灾害）。正如恩格斯的一句名言：“我们不要过分地陶醉于我们对大自然的胜利，对于每一次这样的胜利，自然界都报复了我们。”
随着经济建设的发展，人类活动诱发的地质灾害可以说是层出不穷、愈演愈烈，且远远多于由于纯自然因素引起的自然地质灾害。有人曾估计，全球滑坡有70%由人类活动引起。据统计，美国加利福尼亚州康错考斯塔郡将近80%的滑坡与人类活动有关；宾夕法尼亚州阿利郭郡的滑坡有90%是由人类活动引起。我国尽管尚未见有较全面的统计资料，但人类活动引起的地质灾害及实例十分显著、不胜枚举。据1985-1988年调查，宝（鸡）、成（都）铁路沿线人类工程活动引起崩塌共397处，滑坡174个。地面沉降、土地荒漠化（沙漠化、盐渍化、水渍化、石质荒漠化、水土流失等）以及采空塌陷等是典型的人类活动诱发的地质灾害；岩溶塌陷、海水入侵、地裂缝等灾害的发生多与人类活动有关。
人类诱发地质灾害的根本原因是人类工程活动的盲目性和不科学性。如城市地面沉降和岩溶区地面塌陷都是由于过量抽取地下水引起的，许多矿山城市发生的塌陷是由于开采区失稳造成的；大量的滑坡、崩塌、泥石流是因移动土石破坏了天然岩土体平等而发生。又如三门峡水库淤积引起的一系列灾害是工程设计脱离了黄河多泥沙的实际，盲目认为人定胜天，短期内可控制黄土高原水土流失的结果。
当今地质灾害的发生具有规模小、频度高、危害性大的特点。这也是人为诱发地质灾害的一大特点。频度高、危害性大的主要原因，第一是人类工程活动的广度和速度在许多情况下超过自然力，而且超越了自然地质发生的区域性规律。这也就是说在许多不易发生某类自然灾害的地区却人为诱发了该类灾害。例如不该发生泥石流的地方，由于人为堆砌碴土却诱发了泥石流；又如香港，按其自然条件是属于不易产生滑坡的地区，但却因为城市建设开挖使山坡变陡、变险而成了滑坡等地质灾害多发区。第二，人类诱发的地质灾害多发生在人口集中、经济发达地区，故其危害性很大。
主要人类活动及其所诱发的地质灾害种类见图1。下面分别论述之。
1.1 公路、铁路建设引起的地质灾害
铁路及公路建设中不良人为活动方式主要是不合理的削坡、开挖坡脚、弃碴弃土以及机械震动等。它们往往引起边坡失稳，产生滑坡、崩塌、泥石流。
铁路、公路建设还可引起地面塌陷，一般有两种情况：一种是在岩溶地区修建公路铁路隧道，引起涌水、涌泥和地面塌陷等环境地质灾害，另一种是在可溶岩地区修建路基工程，由于线路附近大量抽取地下水或者工程引起地下水运移条件的变化，也可引起严重的地面塌陷等环境灾害。另外，火车、汽车运营的长期机械振动可引起边坡失稳和岩溶塌陷。例如宝成铁路沿线，由于铁路开挖形成的铁路边坡崩塌达307处，滑坡100处。据统计，全国受地质灾害危害的铁路累计长度1978年6676公里，占运营长度的13.7%，至1988年增长为9980公里(83790处)，占运营长度的19.0%。病害累计长度年递增率为5.2%，有不断加剧的趋势。每年中断运输100余次、1000-2000小时，直接经济损失1.7亿元。地质灾害以滑坡、崩塌、泥石流及岩容塌陷为主，约占年断道次数的55%。衡广复线修建南岭隧道引起洞内涌水、涌泥、地面塌陷近百处，影响铁路两侧1600米，损失耕地2.3公顷，并使泉水干涸，影响灌溉面积39.59公顷。
1.2 矿产资源开发诱发的地质灾害
采矿和矿山建设中不良人类活动主要有开挖边坡、地下采空、抽排地下水、矿碴堆积不当、砍伐树木植被等，它们可诱发多种地质灾害。
1.21 诱发滑坡、崩塌、泥石流灾害
采矿诱发滑、崩、流灾害的原因主要表现在3个方面，一是露天采石采矿开挖边坡改变了山坡原有的天然平衡状态，引起滑坡、崩塌；二是地下采空，支护不当造成顶板下沉变形，从而牵引上部山体发生下沉、开裂变形，于是诱发滑坡、崩塌；三是矿碴堆放不合理，如堆积在沟谷中或顺山坡堆放，遇洪水便可形成泥石流，或使边坡难以负荷加载的重量而发生滑坡、崩塌。这几方面的事例非常多见。
湖北宜昌地区远安县盐池磷矿区，采矿造成地下空间，由于井下管理不当，出现了底板受压鼓起、顶板下沉的严重地压现象，从而牵引上部山体开裂变形，于1980年6月3日凌晨发生崩塌。规模约100万立方米的岩体从500余米高处的悬崖峭壁上崩落而下，摧毁了盐池矿务局和坑口的全部建筑物、采矿设备和物资，284名职工葬身于山石下，经济损失500余万元。事故发生后，附近两个地震台都记录到了由此而引起的1.4级震动波。
同类事件在贵州省开阳磷矿马路平矿区也有发生，该矿区地层岩性与盐池河矿区同属一类，也因开采磷矿而诱发了多起崩塌灾害。
矿山挖出的大量矿碴及尾矿、它的堆放除占用大量土地、严重污染水资源和土地资源之外，还经常发生泥石流。尤其是一些乡镇集体和个人采矿场，多在河床、河口、公（铁）、路两侧开山采石采矿，毫无科学管理地乱采乱挖，乱堆乱放，经常把矸石甚至矿石堆放在河床、河口、道路边等处，一遇暴雨就造成泥石流。如1994年7月11日深夜发生、造成严重灾害的陕西省潼关县西峪金矿泥石流，其形成的主要原因是近年来采金量迅猛增加，弃渣弃石量亦随之迅速增加（1982-1990年平均每年弃渣25.33万吨，估计1993年弃碴增至100多万吨），使该区内每条泥石流沟平均增加固体物质15万吨，且弃渣多堆放在沟谷中，淤堵、缩容或改变了天然沟床甚至堵塞流水，因此在一场大暴雨的引发作用下暴发了泥石流。泥石流沿山谷以排山倒海之势向前咆哮奔腾，一瞬间就摧毁了民工住棚，正在鼾睡的民工有51人（有名姓者）被夺去生命，2000余人失踪。民房、道路、电线杆、汽车、机器和护堤等均遭毁坏，估计损失达5亿-6亿元。
1.2.2 造成地面变形灾害
造成地面塌陷的原因主要有两种。一是地下矿体被采空后遗留大片采空区，因失去支撑或支撑不当而引起地面塌陷；二是在岩溶地区，因采矿疏干流水或采矿时造成矿坑突水从而引起岩溶塌陷。
广东凡口矿发现塌陷1600处，范围5平方公里；湖南恩口矿塌陷5800多处，范围20平方公里；开滦范各庄矿突水后，附近出现11个地面塌陷坑，以突水点为中心的10余公里范围内，水位下降20-30米，使厂矿、工业和生活供水原有系统失灵，发生吊泵，形成无法供水的局面；投资上亿元的湘东铁矿，井下突水后地面塌陷，田舍毁坏，铁路改线，终因损失过巨而被迫下马，致使井下投资700万元的巷道全部废弃。开采石油、天然气、抽汲卤水及开采固体矿产均可引起大面积的地面沉陷。其中，煤矿开采造成的地面沉陷规模及危害最突出。由于我国是个产煤大国，如黑龙江鹤岗煤矿有70多年的开采历史，开采面积为33.62平方公里，塌陷面积41.97平方公里，是开采区的1.25倍，占鹤岗市区面积的59%。
1.2.3 开采矿产资源造成的其它地质灾害
砍伐森林植被，造成水土流失，引起土地荒漠化。为了采矿的需要，矿山往往把周围的森林树木及植被砍伐殆尽，使其丧失了水土保持的功能，造成水土流失。水土流失的恶果是表土层大量被冲刷，导致岩石裸露、山体石化的石质荒漠化。例如在祁连山区，80年代以后大量采矿，最严重的是陶金，几百处矿点不顾水土保持，大都用剥离覆层法开采，毁坏了森木植被，破坏了祁连山区水源涵养环境，使祁连山向河西走廊沙漠绿洲输送的水源减少，绿洲因缺水而漠化。
疏干排水造成矿井突水、海水入侵，恶化生态环境。许多矿采矿区时要疏干排水，往往造成矿坑突水事故，危及矿井和职工的安全。
近几年来，群众个体采矿乱采乱挖，使地表水体或废弃矿山的积水注入大矿，造成国营大矿淹井事故，如淮南、水城、鹤壁等煤矿；沿海矿区（如复州湾粘土矿、金州湾石棉矿等）因疏干排水形成海水入侵，其入侵范围现仍在不断扩大，破坏了当地淡水资源，影响了生活供水和生态环境；矿山长期排水，附近的地表水和浅层地下水被疏干，恶化了生态环境，影响植物生长，有的矿区甚至形成土地石化和砂化，至于因采矿造成的缺水地区也在不断地增加。
占用和破坏土地资源及造成水土污染。采矿生产过程中堆放大量固体废弃物占用大片土地。我国重点金属矿山约有90%是露天开采，每年剥离岩土约2.2亿-2.6亿吨。露天矿坑及堆土（岩）场侵占了大片农田，据28个重点露天矿调查，仅堆土（岩）场占地总面积即达0.45万公顷，今后每年还要新占土地约400公顷以上。全国重点煤矿1985年有矸子山671亿座、7.8亿吨，至1988年增加到730座，9亿吨，今后每年还要新排放6000吨，将继续扩大占用土地；采矿造成的塌陷、沉陷变形开裂或形成积水凹地，致使大量良田废弃、村庄搬迁。开滦矿务局范各庄矿到1990年底共征用塌陷水淹地489.6公顷，塌陷波及地面积200公顷，共计塌陷面积约690公顷，平均每采万吨煤造成0.12公顷的塌陷地，先后搬迁了11个村庄、一座小学。山西统配煤矿的43个矿井因采煤发生地面塌陷、裂逢变形的达2.47万公顷。矿山生产要排放大量水，如矿坑排水、洗矿选矿水、矿渣矸石堆受雨水淋滤后溶解了矿物质的污水以及矿区其它工业废水等，大部分未经处理，排放后直接或间接污染地表水，地下水和周围农田、土地，再进一步污染农作物，恶化生态环境。
总之，随着矿山企业的不断增多，矿产资源开采带来经济效益的同时，所造成的危害也是多方面的和严重的。不仅我国是这样，国外也不乏其例。以巨大的、长久的环境损失为代价来获取短暂的眼前利益，从长远观点来看是得不偿失的，不仅对自己造成了危害，更不利于后代子孙。应当采取边保护环境边发展经济、开采资源的方法，才是可持续发展之路。
1.3 城市建设发展引起的地质灾害
城市是人类活动与地质环境相互作用最强烈的地方。城市建设大规模地建房、修路、建厂、工业生产等均造成一系列环境地质问题和地质灾害。
1.3.1 造成滑坡、崩塌、泥石流等灾害
这是山区城市建设发展的普遍现象。如十堰市是鄂西山区的一座新兴工业城市。建市前，这里原是一处偏僻安静的山区小镇，山体自然稳定，很少发生地质灾害。1970年我国第二汽车制造厂在这里破土动工，20多年来，向山要地、开山削坡，修路建厂，建成了一座城区面积110平方公里、人口30多万的中等汽车工业城市。但城市建设扰乱了这里长期处于平衡状态的自然环境，引起了一系列愈来愈突出的环境地质问题。1982年7月29-30日，一场突降暴雨引起滑坡、崩塌、泥石流共353处，有两个专业厂、7个车间卷进泥石流，淹埋了设备，迫使工厂停产数天。据甘肃科学院地质灾害研究协调中心1986年在“二汽”厂区18平方公里范围内的调查，共查出岩崩、滑坡体270处，总土方量达750.0平方米。这些不良工程地质现象使该市公路、铁路、输水、输电、输暧管线工程，水利水电工程，工业民用建筑及人身安全都不同程度地遭受危害，严重地影响着十堰市经济建设的进展。自1982年以来，该市不得不投资治理这些地质灾害。5年来已整治滑坡70多处，仅“二汽”每年就投资300万-500万元。可见，人类不合理强行向山要地，山也会强行向人类索取代价。
我国是一个多山的国家，山区城市为数很多。由于人口增长快，城市发展迅速，许多城市也象十堰市一样，向山要地，上山建城，致使地质灾害问题已成为山区城市的严重问题。因此，制订合理的城市建设规划，预防和整治地质灾害，在山区城市已势在必行。
1.3.2 造成水资源污染
城市工业废水、生活废水处理不当有的甚至未加处理而排放，既造成地表水污染也造成地下水污染；城市排放的废气形成酸雨渗入地下，污染地下水资源。西南最大的工业城市重庆市，由于燃煤中含硫化物较多而排放大量SO[,2]以及各种工业废气、废水大多未加处理而排放等，而成为我国大气污染与酸雨最严重的城市。由于酸雨渗入地下，导致地下水酸化与水质变异，部分居民饮用水变质将对身体造成危害，此外酸雨和酸性地下水腐蚀建筑物金属部分、破坏森林植被、恶化生态环境。
另外，城市人口澎涨、生产发展迅速，需水量大增，过量抽取地下水，造成城市地面沉降。随着社会、经济的发展，发生地面沉降的城市越来越多，我国已由80年代的10余座发展到90年代的50余座。
1.4 水利水电工程建设造成的地质灾害
在水利水电建设过程中因施工开挖等因素形成滑坡、或因水库蓄、排水引起滑坡、岩溶崩陷和水库渗漏。如云南省漫湾水电站建设施工中因开挖而发生多次规模不等的岩体塌滑，其中尤以1989年1月7日发生在坝基下游侧边的滑坡规模最大，总方量10.6万立方米，延误工期1年以上，处理滑坡耗资1.2亿元，总损失超过10亿元。
岩溶山区洼地、各地的小型水库及少量中型水库蓄水或引水引起库区塌陷，造成水库报废或病害，这类塌陷全国约有125处。水库建成蓄水后，有时会诱发地震，使原本地震活动微弱的地区发生较大地震。如广东新丰江水库，蓄水前，当地的地震频度和强度均不高。蓄水后，地震活动加剧，1962年3月19日发生6.1级地震，此后余震不断。我国已发生16例水库诱发地震，均分布在我国东部。
在河流中、上游截水（修建水库）、引水致使水文地质条件改变，导致土地沙漠化、土壤盐渍化、沼泽化等不良后果。这种情况在我国西北干旱、半干旱地区比较突出。如新疆塔里木河1970年后上游引水量加大，中游截流，拦河修建水库（如大西海子等水库），致使塔里木河缩短246公里，台特马湖干涸，下游地下水位下降，潜水埋深达8-10米以下，草木植物枯死，沙漠的卫士——胡场林成片死亡，库鲁克沙漠以3-5米／年的速度向西扩展。
还有乱建水电站而导致滑坡的。如广东广宁潭布第四水电站，是计划外没有审批手续的工程，他们违反自然规律，水电站建在可能发生滑坡的“崩岗”脚下，施工质量极差，对可能发生滑坡地段没有采取加固防御措施，终于在1985年10月31日发生滑坡，3万立方米强风化的混合花岗岩土石掩埋了水电站，全部设备报废，死亡2人，经济损失100万元。
1.5 水资源开发利用引起的地质灾害
过量抽汲地下水引起地面沉降，前面已有详细论述。此外，开采地下水资源还引起岩溶塌陷。我国开发水资源引起的岩溶塌陷比较严重的地区有河北柳江盆地石门寨，山东省的泰安、枣庄，安徽省的淮南、淮北，浙江省的开化、江山，湖北省的咸宁，湖南省的郴州，福建省的三明市，云南省的昆明，贵州省的水城等20多个城市和地区。从全国总体看南方远严重于北方。
渤海湾沿岸的许多地区因过量抽取地下水导致海水入侵，并造成沿岸土地次生盐渍化。
在西北干旱地区，如甘肃石羊河流域、新疆塔里木河流域，由于上游过量利用地表水和开采地下水，造成下游来水量减少，一方面使大片农田因无水灌溉而沙漠化；另一方面为了弥补地表水的不足而大量开采地下水，造成地下水位大幅度下降，致使大片风沙防护林和植被根系因汲不到地下水而枯萎、死亡，从而引起沙漠入侵，土地沙漠化。
2 结语
通过以上的论述可以看出，当今地质灾害的主要特点是人类经济活动的盲目性和不科学性引起的，显然是可以防止的。人类诱发地质灾害的根本原因是灾害意识淡薄。领导层通过立法加强对地质环境的科学管理，并通过大力宣传增强人们的灾害意识，地质灾害是可以得到大大避免和预防的。